なぜ他と異なる銀河が重要なのか

銀河は優雅な渦巻きや滑らかな楕円、拡散した不規則形など様々な形状をしていますが、中には奇妙な形をしたものもあります。こうした特異銀河は銀河の変遷のスナップショットであり、銀河が宇宙の時間の中で形を作り直そうとする強い力の痕跡を示しています。
銀河の合体は星々からなる円盤を歪め、星形成を引き起こし、銀河団内の高温ガスは銀河から物質を剥ぎ取って、一方向に尾が伸びるクラゲ銀河を作り出します。他には、歪んだ円盤や非対称でほどけた渦巻き腕、過去の相互作用の痕跡であるシェルやリングを見せることもあります。

こうした奇妙な銀河の研究で、重力やガス、周辺環境の相互作用によって銀河を青い星形成円盤から赤い静まった楕円形へと変える、銀河の進化の原動力となる物理プロセスを解き明かすことができます。

あなたにできること

皆さんのタスクはシンプルですが強力な、銀河の視覚分類と異常な構造のフラグ付けです。
お見せする銀河には明るい二重のコアや引き伸ばされた潮汐テールなどがあるでしょうか？
渦巻き銀河の腕はほどけたり非対称にねじれたりしていないでしょうか？
明るい1つの銀河の片側から、クラゲのように物質が流れ出ていないでしょうか？

それぞれの分類が銀河の合体、潮汐遭遇、ラム圧剥離、またはその他のまだ理解が及んでいないプロセスといった、変容が進行している銀河を見つける役に立ちます。皆さんの入力した答えが、天文学者を4MOSTやMUSEなどの装置を使った追観測を含む、より詳細な研究を行う対象として最も興味深い銀河へ導きます。

画像の出どころ

皆さんが見る銀河の画像はDESIレガシー撮像サーベイの第10期データリリース Legacy Imaging Surveysと呼ばれる、空の広範囲を可視光領域及び対応する赤外線領域でマッピングした公開画像データです。このデータにはダークエネルギーカメラ（Dark Energy Camera :DECAM)で撮像された南天の画像を含みます。DECamはチリのセロ・トロロにある口径4mビクター・M・ブランコ望遠鏡に取り付けられた広視野撮像装置です。

このプロジェクトにおいて対象となる天体はどのDECamレガシーサーベイの天体ですか?

私たちはサーベイ全体から銀河をランダムに抽出しているわけではありません。CHANCESと呼ばれる4MOSTプログラムの一環で行われる分光サーベイの対象になると予定されている銀河を選んでいます。CHANCESが分光学的な視点を、そして皆さんの分類が形態学的な視点を提供するのです。

画像を準備した方法

1. 画像を統一して比較しやすくするためアップロード前に以下の処理を行っています

2. 1分角四方に固定したrバンドの切り抜き画像を作ります

3. 銀河形態抽出ツール (galmex)というpythonパッケージを使って銀河のペトロシアン半径を推計します

4. RGBのカラー画像の切り抜きを、銀河の大きさに合わせた視野サイズ（その銀河のペトロシアン半径の8倍）で作ります

5. ImageMagickを用いてZooniverseインターフェースで一定サイズになるように画像をリスケール（角度スケールは同じまま）します

人間と機械学習

機械学習も私たちのロードマップ上にはあります。しかしその鍵となるには、信頼性の高い訓練データセットの存在です。皆さんのようなボランティアによる分類は、銀河の種別や珍しい特徴（尾や合体、非対称、クラゲ状など）についての高品質なラベル付けデータを提供します。このラベルは機械学習の訓練や、より大規模な画像セットを分類させるために訓練した機械学習モデルの検証に利用できます。また機械学習が使用できるようになってもなお、人間の分類は(1)真の珍しく奇妙な天体を発見するため(2)判断の境界線上になるケースや予期せぬ形態に対応するため に依然として必要です。

なぜあなたの分類は重要になるのでしょうか？

皆さんが発見する銀河のすべてが、宇宙の変遷のストーリーを追跡する役に立ちます。私たちはともに、DECamベースのレガシー撮像サーベイの銀河からの特異で変容しつつある銀河のカタログを構築し、直接CHANCES/4MOSTでの分光観測の対象にします。この力強いコンビネーションで、重力、ガス、そして周囲の環境が宇宙の時間の中でどのように銀河が形成されてきたのかを理解できます。